JP3898965B2 - 無線リソース割り当て方法及び基地局 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から無線端末へ送信されるパケットに対して、前記無線端末の通信品質に応じた無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法及び該無線リソース割り当て方法が適用される基地局に関する。
【従来の技術】
【０００３】
マルチメディアサービスの実現を目的とした無線通信システムは、アプリケーション毎に異なる要求品質（ＱｏＳ：Quality of Service）を考慮した制御を行うことが必要不可欠である。また、今後の無線通信システムでは、無線区間を含めたネットワーク上で、情報がパケットとして扱われることが考えられる。このようなパケット無線通信システムにおいて、多様な要求品質をサポートする方法の１つとして、各パケットを無線端末の要求品質に応じて分類し、この分類に応じてパケットの送信の優先度を決定する方法がある。
【０００４】
従来の要求品質に応じたパケットの分類方法としては、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）において、要求される通信品質に応じて、パケット転送時の帯域をＣＢＲ（Constant Bit Rate）、ＶＢＲ（Variable Bit Rate）、ＡＢＲ（Available Bit Rate）等の何れかに設定する方法や、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）が提唱するＤｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャにおいて、トラヒックタイプをＥＦ、ＡＦ１、ＡＦ２、ＡＦ３、ＡＦ４、ＢＥの各クラスに大別し、これらのトラヒックタイプに対し、ＱｏＳクラスを表す識別子であるＤＳＣＰ（Diffserv Code Point）値を割り当てた上で、パケットに対し、要求品質に応じた何れかのトラヒックタイプを設定する方法等がある。
【０００５】
図１は、Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャにおけるトラヒックタイプと優先度との対応関係を示す図である。同図に示すように、ＥＦクラスは最も転送の優先度が高く、リアルタイム性の要求される音声データを含んだパケットに適用される。また、ＡＦクラスは、ＥＦの次に転送の優先度が高く、ＡＦ４からＡＦ１まで重み付けがされている。具体的には、ＡＦ４クラスはリアルタイム性の要求される動画データを含んだパケットに適用され、ＡＦ１〜ＡＦ３クラスはリアルタイム性の要求されないデータを含んだパケットに適用される。また、ＢＥクラスはＤｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャをサポートしないルータと共通の転送の優先度を有し、リアルタイム性の要求されないデータを含んだパケットに適用される。
【０００６】
ＱｏＳを表す識別子は、何れもパケットあるいはセルのヘッダ部の所定フィールドに予め書き込まれる。パケットの通信制御を行う送信側の装置は、この識別子に基づいて、パケットを要求品質毎に分類し、その要求品質を満足するように、送信時における優先制御を行う。例えば、Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャでは、ＥＦクラスが送信の優先度が最も高いため、トラヒックタイプＥＦが設定されたパケットは、最優先で送信される。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した方法をそのまま無線通信環境において適用すると、送信側の装置が要求品質に応じてパケットの分類や送信時の優先制御を行っても、受信側の装置が要求品質通りのサービスを享受することができない可能性がある。
【０００８】
その一例を図２に示す。同図に示す移動通信システムは、送信側の装置としての１台の基地局と、受信側の装置としての３台の無線端末により構成される。図２（ａ）において、無線端末５０１、５０２、５０３は、それぞれＤｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャのＡＦ４、ＡＦ４、ＡＦ３クラスのトラヒックタイプに相当するアプリケーションを使用している。
【０００９】
基地局５０４は、トラヒックタイプ別にＦＩＦＯ（First-In First Out）形式の送信バッファを有している。基地局５０４は、パケットが到着すると、その到着順に当該パケットを送信先である無線端末のトラヒックタイプに対応する送信バッファに格納する。そして、基地局５０４は、図１に示した優先度に従い、各送信バッファ内のパケットに対して無線リソースを割り当てて送信する。
【００１０】
しかし、無線通信環境では、個々の無線端末の位置が異なり、且つ、その位置が時間的に変化するとともに、伝搬路や干渉の条件等が激しく変動するため、パケットの送信に必要となる無線リソース量が時々刻々と変化する。
【００１１】
例えば、無線リソースが基地局５０４の送信電力であり、この送信電力が、ＡＦ４クラスに対応する送信パケット数とＡＦ３クラスに対応する送信パケット数の比率（送信比率）が４：２になるように割り当てられる場合を考える。
【００１２】
図３に示すように、ＡＦ４クラスに対応する送信バッファには、基地局５０１向けの２個のＡＦ４クラスに対応するパケットＡ−１〜Ａ−３と、基地局５０２向けの２個のＡＦ４クラスに対応するパケットＢ−１〜Ｂ−４とが格納されているものとする。これらのパケットの到着順は、パケットＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ａ−３、Ｂ−３、Ｂ−４の順である。一方、ＡＦ３クラスに対応する送信バッファには、基地局５０３向けの２個のＡＦ３クラスに対応するパケットＣ−１〜Ｃ−４が格納されているものとする。これらのパケットの到着順は、パケットＣ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４の順である。なお、図３における各パケットの縦方向の長さは、送信時に必要となる送信電力の大きさを示す。
【００１３】
基地局５０４は、上述した送信比率と到着順に基づいて、パケットＡ−１、Ｂ−１、Ｂ−２、Ａ−２、Ｃ−１、Ｃ−２に対し、同時に送信電力を割り当てようとする。しかし、図４に示すように、同時に割り当てようとする送信電力が基地局５０４の最大送信電力を超えてしまうと、一部のパケット（ここではパケットＣ−２）に送信電力が割り当てられずに遅延が生じ、送信比率を守ることができない、換言すれば、要求品質を満足させることができない場合がある。従って、無線通信環境におけるパケット送信の優先制御においては、伝搬路や干渉条件等の変動を考慮することが必要となる。
【００１４】
また、タイムスロット、周波数帯域、拡散コード、送信電力等の無線リソースは有限であるため、この有限の無線リソースを効率良く利用することも重要である。
【００１５】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的は、パケット送信における無線端末の要求品質を満足させつつ、無線リソースの効率的な利用を図った無線リソース割り当て方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から複数の無線端末のそれぞれへ送信されるパケットに対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法において、前記基地局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定し、通信中の無線端末の通信品質を測定し、前記測定した通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定し、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てることを特徴とする。
【００１７】
このように、時々刻々と変動する通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、最大限の無線リソースを割り当てても、当該基地局内にパケットが滞留してしまうような輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００１８】
また、一般に、通信品質の低い無線端末へ送信されるパケットに対して、多くの無線リソースを割り当てる必要がある一方で、通信品質の高い無線端末へ送信されるパケットに対しては、少ない無線リソースを割り当てるだけで良い。このため、輻輳状態でない場合には、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、使用される無線リソースの量が、基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量近くになった場合に、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てが行われる可能性が高まるため、使用される無線リソースの量を基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量にできるだけ近づけることが容易になり、この意味において無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００１９】
なお、無線リソースとは、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）におけるタイムスロット、周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）における周波数帯域、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）における拡散コード、基地局の送信電力等を意味する。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から複数の無線端末のそれぞれへ送信されるパケットに対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法において、前記基地局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定し、通信中の無線端末の通信品質を測定し、前記測定した通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定し、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てることを特徴とする。
【００２１】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、時々刻々と変動する通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、最大限の無線リソースを割り当てても、当該基地局内にパケットが滞留してしまうような輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００２２】
また、輻輳状態でない場合には、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して無線リソースを割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で無線リソースの効率的な利用が可能となる。更に、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、無線リソースを割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる無線リソースの量が少なくなるため、この点においても無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００２３】
また、本発明の一形態によれば、前記無線リソース割り当て方法において、前記グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合に、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることを特徴とする。
【００２４】
同一グループ内の無線端末であっても、通信品質には一定の幅があるため、その同一のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して割り当てる無線リソースの量も一定の幅がある。このため、無線リソースの量が足りないために、グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合でも、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることができる場合がある。従って、当該他のパケットに対して無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを一層効率良く利用することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の一形態によれば、前記無線リソース割り当て方法において、前記複数の無線端末の通信品質の平均値に基づいて、前記各グループに対応する通信品質の範囲を定めることを特徴とする。
【００２６】
この場合には、複数の無線端末の通信品質の平均値を考慮して各グループに対応する通信品質の範囲を定めることにより、無線端末を各グループに偏りなく分類することができる。
【００２７】
また、本発明の一形態によれば、前記無線リソース割り当て方法において、前記無線端末の通信品質は、該無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、該無線端末における受信品質、該無線端末における受信誤り率、該無線端末におけるスループット及び該無線端末におけるパケットロス率の何れかであることを特徴とする。
【００２８】
また、上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、複数の無線端末のそれぞれへ送信するパケットに対して無線リソースを割り当てる基地局において、自局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定するパケット滞留時間閾値設定手段と、通信中の無線端末の通信品質を測定する通信品質測定手段と、前記測定された通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類する無線端末分類手段と、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定するパケット滞留時間測定手段と、前記測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てる無線リソース割り当て手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、使用される無線リソースの量が、基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量近くになった場合に、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てが行われる可能性が高まるため、使用される無線リソースの量を基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量にできるだけ近づけることが容易になり、この意味において無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００３０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、複数の無線端末のそれぞれへ送信するパケットに対して無線リソースを割り当てる基地局において、自局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定するパケット滞留時間閾値設定手段と、通信中の無線端末の通信品質を測定する通信品質測定手段と、前記測定された通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類する無線端末分類手段と、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定するパケット滞留時間測定手段と、前記測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てる無線リソース割り当て手段とを備えることを特徴とする。
【００３１】
この場合には、請求項２に記載された発明と同様、輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して無線リソースを割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で無線リソースの効率的な利用が可能となる。更に、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる無線リソースの量が少なくなるため、この点においても無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００３２】
また、本発明の一形態によれば、前記基地局において、前記無線リソース割り当て手段は、前記グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合に、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることを特徴とする。
【００３３】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、無線リソースの量が足りないために、基地局がグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合でも、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを一層効率良く利用することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の一形態によれば、前記基地局において、前記複数の無線端末の通信品質の平均値に基づいて、前記各グループに対応する通信品質の範囲を定める通信品質範囲設定手段を備えることを特徴とする。
【００３５】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、複数の無線端末の通信品質の平均値を考慮して各グループに対応する通信品質の範囲を定めることにより、無線端末を各グループに偏りなく分類することができる。
【００３６】
また、本発明の一形態によれば、前記基地局において、前記無線端末の通信品質は、該無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、該無線端末における受信品質、該無線端末における受信誤り率、該無線端末におけるスループット及び該無線端末におけるパケットロス率の何れかであることを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る無線リソース割り当て方法が適用される無線通信システムの構成例を示す図である。
【００３８】
図５では、基地局１が複数の無線端末１０、２０、３０、４０の存在するエリアをカバーしている。即ち、複数の無線端末１０〜４０は全て同一の基地局１と通信を行っており、基地局１がこれらの無線端末１０〜４０ヘ送信する予定のパケットに対し、ＴＤＭＡ方式におけるタイムスロット、ＦＤＭＡ方式における周波数帯域、ＣＤＭＡ方式における拡散コード、基地局の送信電力等の無線リソースを割り当てる。なお、以下においては、無線リソースが基地局の送信電力である場合を例に説明する。
【００３９】
図５では、例えば無線端末１０は基地局１から画像データを受信しており、無線端末２０はカメラの制御データを受信している。また、無線端末３０はパーソナルコンピュータを用いてデータを受信しており、無線端末４０は音声データを受信している。
【００４０】
図６は、基地局の構成例を示す図である。同図に示す基地局１は、受信部１０１、通信品質測定部１０２、送信電力決定部１０３、品質範囲設定部１０４、パケット分類部１０５、送信バッファ１０６、１０７、最大滞留時間測定部１０８、１０９、要求品質取得部１１０、滞留時間設定部１１１、送信優先度決定部１１２、リソース割当処理部１１３、送信タイミング決定部１１４及び送信部１１５により構成される。なお、送信バッファ１０６及び１０７は、ＦＩＦＯ形式のバッファである。
【００４１】
受信部１０１は、無線端末に対し送信されるパケットを受信し、送信電力決定部１０３へ出力する。このパケットには、送信先である無線端末を識別する情報（例えば、無線端末に付与された電話番号やＩＰアドレス等）が含まれている。
【００４２】
通信品質測定部１０２は、随時、無線端末１０〜３０毎に通信品質を測定する。測定対象となる通信品質としては、無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、無線端末における受信品質、無線端末における受信誤り率、無線端末におけるスループット及び無線端末におけるパケットロス率等がある。次に、通信品質測定部１０２は、測定結果を送信電力決定部１０３と品質範囲設定部１０４へ出力する。この測定結果には、対応する無線端末の識別情報が含まれている。
【００４３】
送信電力決定部１０３は、受信部１０１から出力されたパケットと、通信品質測定部１０２から出力された通信品質に基づいて、各パケットを無線端末ヘ送信する際に必要な送信電力を決定する。具体的には、送信電力決定部１０３は、受信部１０１からのパケットを入力する毎に、当該パケットに含まれる無線端末の識別情報と同一の識別情報が含まれた測定結果を特定し、この特定した測定結果に基づいて、当該パケットを送信先である無線端末ヘ送信する際の送信電力を決定する。例えば、送信電力決定部１０３は、通信品質が良好であれば、送信電力を小さくし、一方、通信品質が良好でなければ、送信電力を大きくする。送信電力決定部１０３は、この決定した送信電力値と、対応するパケット及び通信品質とを、パケット分類部１０５へ出力する。
【００４４】
品質範囲設定部１０４は、通信品質測定部１０２から出力された無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値を算出し、送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲を設定する。ここでは、通信範囲設定部１０４は、送信バッファ１０６に対して、無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値以上の範囲を対応付け、送信バッファ１０７に対して、無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値未満の範囲を対応付ける。通信範囲設定部１０４は、設定した送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲をパケット分類部１０５へ出力する。
【００４５】
パケット分類部１０５は、送信電力決定部１０３から出力された送信電力値、パケット及び通信品質と、通信範囲設定部１０４から出力された送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲とに基づいて、パケットを送信バッファ１０６及び１０７の何れかに格納する。
【００４６】
具体的には、パケット分類部１０５は、送信電力決定部１０３からの送信電力、パケット及び通信品質を入力する毎に、この通信品質が送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲の何れに属するかを判定する。そして、パケット分類部１０５は、送信電力決定部１０３からの通信品質が属する通信品質の範囲に対応する送信バッファに対し、対応するパケットと当該パケットの送信に必要な送信電力値とを格納する。
【００４７】
ここでは、送信電力決定部１０３から出力された通信品質が無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値以上である場合には、パケット分類部１０５は、その通信品質に対応するパケット及び送信電力値を対応付けて送信バッファ１０６へ格納する。一方、送信電力決定部１０３から出力された通信品質が無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値未満である場合には、パケット分類部１０５は、その通信品質に対応するパケット及び送信電力値を対応付けて送信バッファ１０７へ格納する。この処理は、無線端末１０〜４０を当該無線端末１０〜４０毎の通信品質が平均値以上であるか、未満であるかに応じて２つのグループに分類し、通信品質が平均値以上である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６へ格納し、通信品質が平均値未満である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０７へ格納することに該当する。
【００４８】
最大滞留時間測定部１０８は、随時、送信バッファ１０６に格納されている先頭パケットの滞留時間（格納されてからの経過時間）を測定し、その測定結果（最大滞留時間）を送信優先度決定部１１２へ出力する。同様に、最大滞留時間測定部１０９は、随時、送信バッファ１０７に格納されている先頭パケットの滞留時間（格納されてからの経過時間）を測定し、その測定結果（最大滞留時間）を送信優先度決定部１１２へ出力する。
【００４９】
要求品質取得部１１０は、無線端末１０〜４０の要求品質を取得する。ここでは、無線端末１０〜４０の要求品質は、許容できる遅延時間を示す。滞留時間設定部１１１は、この無線端末１０〜４０の要求品質に基づいて、送信バッファ１０６及び１０７に格納されたパケットの最大滞留時間の閾値（以下「最大滞留時間閾値」と称する）を設定する。例えば、無線端末１０〜４０の要求品質が異なる場合、滞留時間設定部１１１は、最も高い要求品質を満足させるような最大滞留時間閾値を設定する。
【００５０】
送信優先度決定部１１２は、最大滞留時間測定部１０８及び１０９によって測定された最大滞留時間と、滞留時間設定部１１１によって設定された最大滞留時間閾値とに基づいて、送信バッファ１０６及び１０７に格納された各パケットについて、送信時における優先度を決定する。
【００５１】
リソース割当処理部１１３は、送信優先度決定部１１２によって決定された優先度に従って、送信バッファ１０６及び１０７に格納されたパケット及び当該パケットに対応付けられた無線リソース量としての送信電力値を読み出す。次に、リソース割当処理部１１３は、読み出したパケットの送信電力を当該パケットに対応付けられた送信電力値に設定することにより、当該パケットに無線リソースを割り当て、送信タイミング決定部１１３へ出力する。
【００５２】
送信優先度決定部１１２及びリソース割当処理部１１３による無線リソース割り当ての詳細な手順については後述する。
【００５３】
送信タイミング決定部１１３は、入力したパケットを所定のタイミングで送信部１１４へ出力する。送信部１１４は、パケットを入力する毎に、当該パケットを送信先の無線端末へ送信する。
【００５４】
次に、無線リソースの割り当て方法を、以下の第１実施例及び第２実施例により説明する。なお、以下においては、適宜、送信バッファ１０６をグループ１、送信バッファ１０７をグループ２と称する。
【００５５】
第１実施例において、送信優先度決定部１１２は、送信バッファ１０６に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値以上の無線端末へ送信される予定のパケットのうち、先頭パケットの滞留時間が滞留時間設定部１１１によって設定された最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０６に格納されたパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当て、最大滞留時間閾値未満である場合には、送信バッファ１０７に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値未満の無線端末へ送信される予定のパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当てる。
【００５６】
図７は、第１実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。送信優先度決定部１１２は、グループ１（送信バッファ１０６）のパケットの最大滞留時間（先頭パケットの滞留時間）が最大滞留時間閾値以上であるか否かを判定する（ステップ１０１）。
【００５７】
グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ１のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ１のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ１０２）。
【００５８】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ１のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ１０３）。
【００５９】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ２（送信バッファ１０７）のパケットに割り当て（ステップ１０４）、その後、一連の動作が終了する。
【００６０】
一方、ステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定した場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ２のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ２のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ１０５）。
【００６１】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ２のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ１０６）。
【００６２】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ１のパケットに割り当て（ステップ１０７）、その後、一連の動作が終了する。
【００６３】
図８は、第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。同図はグループ１にパケット１−１〜１−４が格納され、グループ２にパケット２−１〜２−４が格納されている例である。なお、各パケットの縦方向の長さは、送信時に必要となる送信電力の大きさを示す。
【００６４】
図７のステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定された場合には、図８（ａ）に示すように、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１〜２−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ２のパケット２−１〜２−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１、１−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００６５】
一方、図７のステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であると判定された場合には、図８（ｂ）に示すように、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１〜１−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ１のパケット１−１〜１−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１、２−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００６６】
図９は、従来技術及び第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。図９左側は従来技術の場合であり、パケットの到着順（パケットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順）に無線リソースである送信電力が割り当てられる。
【００６７】
一方、図９右側は図７のステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定された場合であり、送信時に必要な送信電力が大きいパケットであるグループ２のパケットＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆに無線リソースである送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からこれらグループ２のパケットに割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、送信時に必要な送信電力が小さいパケットであるグループ１のパケットＣに対し、送信電力が割り当てられる。このため、パケットに割り当てられた送信電力が基地局１の最大送信電力値近くになった場合には、送信時に必要な送信電力の小さいパケットに対して送信電力が割り当てられる可能性が従来よりも高まる。このことは、パケットに割り当てられる送信電力を、できるだけ基地局１の最大送信電力値近くまで引き上げることが従来よりも容易であることを意味しており、無線リソースである送信電力を効率的に使用することが可能となる。
【００６８】
このように、第１実施例では、基地局１は、時々刻々と変動する通信中の無線端末１０〜４０の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末１０〜４０を当該無線端末１０〜４０毎の通信品質が平均値以上であるか、未満であるかに応じて２つのグループに分類し、通信品質が平均値以上である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６へ格納し、通信品質が平均値未満である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０７へ格納する。そして、基地局１は、送信バッファ１０６のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０６のパケットに対して、優先的に無線リソースである送信電力を割り当て、最大滞留時間閾値以上でない場合には、送信バッファ１０７のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当てる。
【００６９】
即ち、送信バッファ１０６のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であるような輻輳状態の場合に、滞留しているパケットに対して優先的に送信電力を割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００７０】
また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが多いパケットである送信バッファ１０７のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当て、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットである送信バッファ１０６のパケットに対する送信電力の割り当てを後回しにすることにより、割り当てられる送信電力を、できるだけ基地局１の最大送信電力値近くまで引き上げることが従来よりも容易になり、送信電力を効率的に使用することが可能となる。
【００７１】
次に第２実施例について説明する。第２実施例において、送信優先度決定部１１２は、送信バッファ１０７に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値未満の無線端末へ送信される予定のパケットのうち、先頭パケットの滞留時間が滞留時間設定部１１１によって設定された最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０７に格納されたパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当て、最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０６に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値以上の無線端末へ送信される予定のパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当てる。
【００７２】
図１０は、第２実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。送信優先度決定部１１２は、グループ２（送信バッファ１０７）のパケットの最大滞留時間（先頭パケットの滞留時間）が最大滞留時間閾値以上であるか否かを判定する（ステップ２０１）。
【００７３】
グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ２のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ２のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ２０２）。
【００７４】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ２のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ２０３）。
【００７５】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ１（送信バッファ１０６）のパケットに割り当て（ステップ２０４）、その後、一連の動作が終了する。
【００７６】
一方、ステップ２０１において、グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定した場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ１のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ１のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ２０５）。
【００７７】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ１のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ２０６）。
【００７８】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ２のパケットに割り当て（ステップ２０７）、その後、一連の動作が終了する。
【００７９】
図１１は、第２実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。同図はグループ１にパケット１−１〜１−４が格納され、グループ２にパケット２−１〜２−４が格納されている例である。なお、各パケットの縦方向の長さは、送信時に必要となる送信電力の大きさを示す。
【００８０】
図１０のステップ２０１において、グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定された場合には、図１１（ａ）に示すように、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１〜１−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ１のパケット１−１〜１−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１、２−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００８１】
一方、図１０のステップ２０１において、グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であると判定された場合には、図１１（ｂ）に示すように、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１〜２−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ２のパケット２−１〜２−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１、１−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００８２】
このように、第２実施例では、基地局１は、時々刻々と変動する通信中の無線端末１０〜４０の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末１０〜４０を当該無線端末１０〜４０毎の通信品質が平均値以上であるか、未満であるかに応じて２つのグループに分類し、通信品質が平均値以上である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６へ格納し、通信品質が平均値未満である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０７へ格納する。そして、基地局１は、送信バッファ１０７のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０７のパケットに対して、優先的に無線リソースである送信電力を割り当て、最大滞留時間閾値以上でない場合には、送信バッファ１０６のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当てる。
【００８３】
即ち、送信バッファ１０７のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であるような輻輳状態の場合に、滞留しているパケットに対して優先的に送信電力を割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００８４】
また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットである送信バッファ１０６のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当て、送信時に必要な無線リソースが多いパケットである送信バッファ１０７のパケットに対する送信電力の割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して送信電力を割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で送信電力を効率的に使用することが可能となる。更に、送信時に必要な無線リソースが多いパケットである送信バッファ１０７のパケットに対する送信電力の割り当てを後回しにすることにより、送信電力を割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる送信電力の量が少なくなるため、この点においても送信電力の効率的な利用が可能となる。
【００８５】
また、第１実施例及び第２実施例ともに、基地局１が複数の無線端末１０〜４０の通信品質の平均値を考慮して、送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲を定めることにより、無線端末１０〜４０を偏りなく２つのグループに分類し、これら無線端末１０〜４０へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６及び１０７に偏りなく格納することができる。
【００８６】
ところで、１の送信バッファに対応するグループ内の無線端末であっても、通信品質には一定の幅があり、同一のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して割り当てる無線リソースの量も一定の幅がある。このため、無線リソースの量が足りないために、グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合でも、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることができる場合がある。以下の第３実施例においては、１のパケットに無線リソースを割り当てることができなかった場合における他のパケットに対する無線リソースの割り当て方法を説明する。
【００８７】
図１２は、第３実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。同図において、ｎは無線リソースが割り当て可能であるか否かをチェックしたパケット数、Ｎは無線リソースが割り当て可能であるか否かのチェック対象となるパケット数、Ｂは送信バッファに格納された全パケット数を示す。また、ｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）は、Ｎ及びＢのうち、小さい方を示す。
【００８８】
リソース割当処理部１１３は、まず内臓するメモリ（図示せず）にｎ＝０を設定する（ステップ３０１）。次に、リソース割当処理部１１３は、ｎがｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）より小さいか否かを判定する（ステップ３０２）。
【００８９】
ｎがｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）より小さい場合には、リソース割当処理部１１３は、対応するパケットに無線リソースを割り当てることができるか否かを判定する（ステップ３０３）。ここで対応するパケットとは、送信バッファ内において、無線リソースの量が足りないために、無線リソースが割り当てられなかったパケットの格納領域から数えてｎ＋１番目の格納領域に格納されたパケットを指す。具体的には、リソース割当処理部１１３は、対応するパケットの送信に必要な無線リソース量が、基地局１が割り当て可能な最大の無線リソース量から割り当て済みの無線リソース量を差し引いた残りの無線リソース量よりも小さい場合には、割り当て可能と判断する。
【００９０】
割り当て可能と判断した場合には、リソース割当処理部１１３は、対応するパケットに対し、無線リソースを割り当て（ステップ３０４）、ｎに１を加えた値を新たなｎとして内蔵するメモリに格納する（ステップ３０５）。その後、ステップ３０２以降の動作が繰り返される。
【００９１】
そして、ステップ３０２において、リソース割当処理部１１３が、ｎがｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）になったと判定された場合、換言すれば、無線リソースが割り当て可能であるか否かのチェック対象となる全てのパケット、あるいは送信バッファに格納された全てのパケットについて、無線リソースを割り当て可能であるか否かを判定し終わった場合には、一連の動作が終了する。
【００９２】
なお、無線リソースが割り当て可能であるか否かのチェック対象となるパケット数Ｎが大きいほど、リソース割当処理部１１３は、チェック時間を要し、送信の遅延時間が長くなる。従って、Ｎの値は、システムやアプリケーションのリアルタイム性等に応じて決定されることが好ましい。なお、Ｎの値を送信バッファに格納可能なパケット数にすれば、リソース割当処理部１１３は、送信バッファ内の全てのパケットについて無線リソースが割り当て可能であるか否かを判定することになる。また、Ｎの値を０にすれば、リソース割当処理部１１３は、無線リソースが割り当て可能であるか否かの判定を行わないことになる。
【００９３】
このように、無線リソースの量が足りないために、グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合には、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを一層効率良く利用することが可能となる。
【００９４】
なお、上述した実施形態では、通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた２つのグループの何れかに分類したが、３つ以上のグループに分類する場合にも、本発明を適用することができる。
【００９５】
上記実施形態において、滞留時間設定部１１１がパケット滞留時間設定手段に対応し、通信品質測定部１０２が通信品質測定手段に対応し、パケット分類部１０５が無線端末分類手段に対応する。また、最大滞留時間測定部１０８及び１０９が滞留時間測定手段に対応し、送信優先度決定部１１２及びリソース割当処理部１１３が無線リソース割り当て手段に対応する。更に、品質範囲設定部１０４が通信品質範囲設定手段に対応する。
【発明の効果】
【００９６】
上述の如く、本願発明は、時々刻々と変動する通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、最大限の無線リソースを割り当てても、当該基地局内にパケットが滞留してしまうような輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００９７】
また、輻輳状態でない場合には、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、使用される無線リソースの量が、基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量近くになった場合に、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てが行われる可能性が高まるため、使用される無線リソースの量を基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量にできるだけ近づけることが容易になり、この意味において無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００９８】
また、輻輳状態でない場合には、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して無線リソースを割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で無線リソースの効率的な利用が可能となる。更に、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、無線リソースを割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる無線リソースの量が少なくなるため、この点においても無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャにおけるトラヒックタイプと優先度との対応関係を示す図である。
【図２】 Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャを採用した移動通信システムの構成例を示す図である。
【図３】 従来技術における送信バッファ内のパケットの一例を示す図である。
【図４】 従来技術におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図５】 本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成例を示す図である。
【図６】 本発明の実施形態に係る基地局の構成例を示す図である
【図７】 第１実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。
【図８】 第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図９】 従来技術及び第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図１０】 第２実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。
【図１１】 第２実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図１２】 第３実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 基地局
１０、２０、３０、４０ 無線端末
１０１ 受信部
１０２ 通信品質測定部
１０３ 送信電力決定部
１０４ 品質範囲設定部
１０５ パケット分類部
１０６、１０７ 送信バッファ
１０８、１０９ 最大滞留時間測定部
１１０ 要求品質取得部
１１１ 滞留時間設定部
１１２ 送信優先度決定部
１１３ リソース割当処理部
１１４ 送信タイミング決定部
１１５ 送信部
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から無線端末へ送信されるパケットに対して、前記無線端末の通信品質に応じた無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法及び該無線リソース割り当て方法が適用される基地局に関する。
【従来の技術】
【０００３】
マルチメディアサービスの実現を目的とした無線通信システムは、アプリケーション毎に異なる要求品質（ＱｏＳ：Quality of Service）を考慮した制御を行うことが必要不可欠である。また、今後の無線通信システムでは、無線区間を含めたネットワーク上で、情報がパケットとして扱われることが考えられる。このようなパケット無線通信システムにおいて、多様な要求品質をサポートする方法の１つとして、各パケットを無線端末の要求品質に応じて分類し、この分類に応じてパケットの送信の優先度を決定する方法がある。
【０００４】
従来の要求品質に応じたパケットの分類方法としては、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）において、要求される通信品質に応じて、パケット転送時の帯域をＣＢＲ（Constant Bit Rate）、ＶＢＲ（Variable Bit Rate）、ＡＢＲ（Available Bit Rate）等の何れかに設定する方法や、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）が提唱するＤｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャにおいて、トラヒックタイプをＥＦ、ＡＦ１、ＡＦ２、ＡＦ３、ＡＦ４、ＢＥの各クラスに大別し、これらのトラヒックタイプに対し、ＱｏＳクラスを表す識別子であるＤＳＣＰ（Diffserv Code Point）値を割り当てた上で、パケットに対し、要求品質に応じた何れかのトラヒックタイプを設定する方法等がある。
【０００５】
図１は、Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャにおけるトラヒックタイプと優先度との対応関係を示す図である。同図に示すように、ＥＦクラスは最も転送の優先度が高く、リアルタイム性の要求される音声データを含んだパケットに適用される。また、ＡＦクラスは、ＥＦの次に転送の優先度が高く、ＡＦ４からＡＦ１まで重み付けがされている。具体的には、ＡＦ４クラスはリアルタイム性の要求される動画データを含んだパケットに適用され、ＡＦ１〜ＡＦ３クラスはリアルタイム性の要求されないデータを含んだパケットに適用される。また、ＢＥクラスはＤｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャをサポートしないルータと共通の転送の優先度を有し、リアルタイム性の要求されないデータを含んだパケットに適用される。
【０００６】
ＱｏＳを表す識別子は、何れもパケットあるいはセルのヘッダ部の所定フィールドに予め書き込まれる。パケットの通信制御を行う送信側の装置は、この識別子に基づいて、パケットを要求品質毎に分類し、その要求品質を満足するように、送信時における優先制御を行う。例えば、Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャでは、ＥＦクラスが送信の優先度が最も高いため、トラヒックタイプＥＦが設定されたパケットは、最優先で送信される。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した方法をそのまま無線通信環境において適用すると、送信側の装置が要求品質に応じてパケットの分類や送信時の優先制御を行っても、受信側の装置が要求品質通りのサービスを享受することができない可能性がある。
【０００８】
その一例を図２に示す。同図に示す移動通信システムは、送信側の装置としての１台の基地局と、受信側の装置としての３台の無線端末により構成される。図２（ａ）において、無線端末５０１、５０２、５０３は、それぞれＤｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャのＡＦ４、ＡＦ４、ＡＦ３クラスのトラヒックタイプに相当するアプリケーションを使用している。
【０００９】
基地局５０４は、トラヒックタイプ別にＦＩＦＯ（First-In First Out）形式の送信バッファを有している。基地局５０４は、パケットが到着すると、その到着順に当該パケットを送信先である無線端末のトラヒックタイプに対応する送信バッファに格納する。そして、基地局５０４は、図１に示した優先度に従い、各送信バッファ内のパケットに対して無線リソースを割り当てて送信する。
【００１０】
しかし、無線通信環境では、個々の無線端末の位置が異なり、且つ、その位置が時間的に変化するとともに、伝搬路や干渉の条件等が激しく変動するため、パケットの送信に必要となる無線リソース量が時々刻々と変化する。
【００１１】
例えば、無線リソースが基地局５０４の送信電力であり、この送信電力が、ＡＦ４クラスに対応する送信パケット数とＡＦ３クラスに対応する送信パケット数の比率（送信比率）が４：２になるように割り当てられる場合を考える。
【００１２】
図３に示すように、ＡＦ４クラスに対応する送信バッファには、基地局５０１向けの２個のＡＦ４クラスに対応するパケットＡ−１〜Ａ−３と、基地局５０２向けの２個のＡＦ４クラスに対応するパケットＢ−１〜Ｂ−４とが格納されているものとする。これらのパケットの到着順は、パケットＡ−１、Ａ−２、Ｂ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、Ａ−３、Ｂ−３、Ｂ−４の順である。一方、ＡＦ３クラスに対応する送信バッファには、基地局５０３向けの２個のＡＦ３クラスに対応するパケットＣ−１〜Ｃ−４が格納されているものとする。これらのパケットの到着順は、パケットＣ−１、Ｃ−２、Ｃ−３、Ｃ−４の順である。なお、図３における各パケットの縦方向の長さは、送信時に必要となる送信電力の大きさを示す。
【００１３】
基地局５０４は、上述した送信比率と到着順に基づいて、パケットＡ−１、Ｂ−１、Ｂ−２、Ａ−２、Ｃ−１、Ｃ−２に対し、同時に送信電力を割り当てようとする。しかし、図４に示すように、同時に割り当てようとする送信電力が基地局５０４の最大送信電力を超えてしまうと、一部のパケット（ここではパケットＣ−２）に送信電力が割り当てられずに遅延が生じ、送信比率を守ることができない、換言すれば、要求品質を満足させることができない場合がある。従って、無線通信環境におけるパケット送信の優先制御においては、伝搬路や干渉条件等の変動を考慮することが必要となる。
【００１４】
また、タイムスロット、周波数帯域、拡散コード、送信電力等の無線リソースは有限であるため、この有限の無線リソースを効率良く利用することも重要である。
【００１５】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、その目的は、パケット送信における無線端末の要求品質を満足させつつ、無線リソースの効率的な利用を図った無線リソース割り当て方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から複数の無線端末のそれぞれへ送信されるパケットに対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法において、前記基地局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定し、通信中の無線端末の通信品質を測定し、前記測定した通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定し、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てることを特徴とする。
【００１７】
このように、時々刻々と変動する通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、最大限の無線リソースを割り当てても、当該基地局内にパケットが滞留してしまうような輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００１８】
また、一般に、通信品質の低い無線端末へ送信されるパケットに対して、多くの無線リソースを割り当てる必要がある一方で、通信品質の高い無線端末へ送信されるパケットに対しては、少ない無線リソースを割り当てるだけで良い。このため、輻輳状態でない場合には、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、使用される無線リソースの量が、基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量近くになった場合に、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てが行われる可能性が高まるため、使用される無線リソースの量を基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量にできるだけ近づけることが容易になり、この意味において無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００１９】
なお、無線リソースとは、時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）におけるタイムスロット、周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）における周波数帯域、符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）における拡散コード、基地局の送信電力等を意味する。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から複数の無線端末のそれぞれへ送信されるパケットに対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法において、前記基地局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定し、通信中の無線端末の通信品質を測定し、前記測定した通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定し、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てることを特徴とする。
【００２１】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、時々刻々と変動する通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、最大限の無線リソースを割り当てても、当該基地局内にパケットが滞留してしまうような輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００２２】
また、輻輳状態でない場合には、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して無線リソースを割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で無線リソースの効率的な利用が可能となる。更に、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、無線リソースを割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる無線リソースの量が少なくなるため、この点においても無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００２３】
また、本発明の一形態によれば、前記無線リソース割り当て方法において、前記グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合に、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることを特徴とする。
【００２４】
同一グループ内の無線端末であっても、通信品質には一定の幅があるため、その同一のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して割り当てる無線リソースの量も一定の幅がある。このため、無線リソースの量が足りないために、グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合でも、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることができる場合がある。従って、当該他のパケットに対して無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを一層効率良く利用することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の一形態によれば、前記無線リソース割り当て方法において、前記複数の無線端末の通信品質の平均値に基づいて、前記各グループに対応する通信品質の範囲を定めることを特徴とする。
【００２６】
この場合には、複数の無線端末の通信品質の平均値を考慮して各グループに対応する通信品質の範囲を定めることにより、無線端末を各グループに偏りなく分類することができる。
【００２７】
また、本発明の一形態によれば、前記無線リソース割り当て方法において、前記無線端末の通信品質は、該無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、該無線端末における受信品質、該無線端末における受信誤り率、該無線端末におけるスループット及び該無線端末におけるパケットロス率の何れかであることを特徴とする。
【００２８】
また、上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、複数の無線端末のそれぞれへ送信するパケットに対して無線リソースを割り当てる基地局において、自局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定するパケット滞留時間閾値設定手段と、通信中の無線端末の通信品質を測定する通信品質測定手段と、前記測定された通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類する無線端末分類手段と、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定するパケット滞留時間測定手段と、前記測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てる無線リソース割り当て手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、使用される無線リソースの量が、基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量近くになった場合に、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てが行われる可能性が高まるため、使用される無線リソースの量を基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量にできるだけ近づけることが容易になり、この意味において無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００３０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の一形態によれば、パケット通信を行う無線通信システムにて、複数の無線端末のそれぞれへ送信するパケットに対して無線リソースを割り当てる基地局において、自局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定するパケット滞留時間閾値設定手段と、通信中の無線端末の通信品質を測定する通信品質測定手段と、前記測定された通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類する無線端末分類手段と、前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定するパケット滞留時間測定手段と、前記測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在する場合には、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、前記測定したパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であるグループが存在しない場合には、対応する通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てる無線リソース割り当て手段とを備えることを特徴とする。
【００３１】
この場合には、請求項２に記載された発明と同様、輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して無線リソースを割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で無線リソースの効率的な利用が可能となる。更に、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる無線リソースの量が少なくなるため、この点においても無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００３２】
また、本発明の一形態によれば、前記基地局において、前記無線リソース割り当て手段は、前記グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合に、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることを特徴とする。
【００３３】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、無線リソースの量が足りないために、基地局がグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合でも、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを一層効率良く利用することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の一形態によれば、前記基地局において、前記複数の無線端末の通信品質の平均値に基づいて、前記各グループに対応する通信品質の範囲を定める通信品質範囲設定手段を備えることを特徴とする。
【００３５】
この場合には、上記本発明の一形態と同様、複数の無線端末の通信品質の平均値を考慮して各グループに対応する通信品質の範囲を定めることにより、無線端末を各グループに偏りなく分類することができる。
【００３６】
また、本発明の一形態によれば、前記基地局において、前記無線端末の通信品質は、該無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、該無線端末における受信品質、該無線端末における受信誤り率、該無線端末におけるスループット及び該無線端末におけるパケットロス率の何れかであることを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の実施の形態に係る無線リソース割り当て方法が適用される無線通信システムの構成例を示す図である。
【００３８】
図５では、基地局１が複数の無線端末１０、２０、３０、４０の存在するエリアをカバーしている。即ち、複数の無線端末１０〜４０は全て同一の基地局１と通信を行っており、基地局１がこれらの無線端末１０〜４０ヘ送信する予定のパケットに対し、ＴＤＭＡ方式におけるタイムスロット、ＦＤＭＡ方式における周波数帯域、ＣＤＭＡ方式における拡散コード、基地局の送信電力等の無線リソースを割り当てる。なお、以下においては、無線リソースが基地局の送信電力である場合を例に説明する。
【００３９】
図５では、例えば無線端末１０は基地局１から画像データを受信しており、無線端末２０はカメラの制御データを受信している。また、無線端末３０はパーソナルコンピュータを用いてデータを受信しており、無線端末４０は音声データを受信している。
【００４０】
図６は、基地局の構成例を示す図である。同図に示す基地局１は、受信部１０１、通信品質測定部１０２、送信電力決定部１０３、品質範囲設定部１０４、パケット分類部１０５、送信バッファ１０６、１０７、最大滞留時間測定部１０８、１０９、要求品質取得部１１０、滞留時間設定部１１１、送信優先度決定部１１２、リソース割当処理部１１３、送信タイミング決定部１１４及び送信部１１５により構成される。なお、送信バッファ１０６及び１０７は、ＦＩＦＯ形式のバッファである。
【００４１】
受信部１０１は、無線端末に対し送信されるパケットを受信し、送信電力決定部１０３へ出力する。このパケットには、送信先である無線端末を識別する情報（例えば、無線端末に付与された電話番号やＩＰアドレス等）が含まれている。
【００４２】
通信品質測定部１０２は、随時、無線端末１０〜３０毎に通信品質を測定する。測定対象となる通信品質としては、無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、無線端末における受信品質、無線端末における受信誤り率、無線端末におけるスループット及び無線端末におけるパケットロス率等がある。次に、通信品質測定部１０２は、測定結果を送信電力決定部１０３と品質範囲設定部１０４へ出力する。この測定結果には、対応する無線端末の識別情報が含まれている。
【００４３】
送信電力決定部１０３は、受信部１０１から出力されたパケットと、通信品質測定部１０２から出力された通信品質に基づいて、各パケットを無線端末ヘ送信する際に必要な送信電力を決定する。具体的には、送信電力決定部１０３は、受信部１０１からのパケットを入力する毎に、当該パケットに含まれる無線端末の識別情報と同一の識別情報が含まれた測定結果を特定し、この特定した測定結果に基づいて、当該パケットを送信先である無線端末ヘ送信する際の送信電力を決定する。例えば、送信電力決定部１０３は、通信品質が良好であれば、送信電力を小さくし、一方、通信品質が良好でなければ、送信電力を大きくする。送信電力決定部１０３は、この決定した送信電力値と、対応するパケット及び通信品質とを、パケット分類部１０５へ出力する。
【００４４】
品質範囲設定部１０４は、通信品質測定部１０２から出力された無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値を算出し、送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲を設定する。ここでは、通信範囲設定部１０４は、送信バッファ１０６に対して、無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値以上の範囲を対応付け、送信バッファ１０７に対して、無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値未満の範囲を対応付ける。通信範囲設定部１０４は、設定した送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲をパケット分類部１０５へ出力する。
【００４５】
パケット分類部１０５は、送信電力決定部１０３から出力された送信電力値、パケット及び通信品質と、通信範囲設定部１０４から出力された送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲とに基づいて、パケットを送信バッファ１０６及び１０７の何れかに格納する。
【００４６】
具体的には、パケット分類部１０５は、送信電力決定部１０３からの送信電力、パケット及び通信品質を入力する毎に、この通信品質が送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲の何れに属するかを判定する。そして、パケット分類部１０５は、送信電力決定部１０３からの通信品質が属する通信品質の範囲に対応する送信バッファに対し、対応するパケットと当該パケットの送信に必要な送信電力値とを格納する。
【００４７】
ここでは、送信電力決定部１０３から出力された通信品質が無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値以上である場合には、パケット分類部１０５は、その通信品質に対応するパケット及び送信電力値を対応付けて送信バッファ１０６へ格納する。一方、送信電力決定部１０３から出力された通信品質が無線端末１０〜４０毎の通信品質の平均値未満である場合には、パケット分類部１０５は、その通信品質に対応するパケット及び送信電力値を対応付けて送信バッファ１０７へ格納する。この処理は、無線端末１０〜４０を当該無線端末１０〜４０毎の通信品質が平均値以上であるか、未満であるかに応じて２つのグループに分類し、通信品質が平均値以上である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６へ格納し、通信品質が平均値未満である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０７へ格納することに該当する。
【００４８】
最大滞留時間測定部１０８は、随時、送信バッファ１０６に格納されている先頭パケットの滞留時間（格納されてからの経過時間）を測定し、その測定結果（最大滞留時間）を送信優先度決定部１１２へ出力する。同様に、最大滞留時間測定部１０９は、随時、送信バッファ１０７に格納されている先頭パケットの滞留時間（格納されてからの経過時間）を測定し、その測定結果（最大滞留時間）を送信優先度決定部１１２へ出力する。
【００４９】
要求品質取得部１１０は、無線端末１０〜４０の要求品質を取得する。ここでは、無線端末１０〜４０の要求品質は、許容できる遅延時間を示す。滞留時間設定部１１１は、この無線端末１０〜４０の要求品質に基づいて、送信バッファ１０６及び１０７に格納されたパケットの最大滞留時間の閾値（以下「最大滞留時間閾値」と称する）を設定する。例えば、無線端末１０〜４０の要求品質が異なる場合、滞留時間設定部１１１は、最も高い要求品質を満足させるような最大滞留時間閾値を設定する。
【００５０】
送信優先度決定部１１２は、最大滞留時間測定部１０８及び１０９によって測定された最大滞留時間と、滞留時間設定部１１１によって設定された最大滞留時間閾値とに基づいて、送信バッファ１０６及び１０７に格納された各パケットについて、送信時における優先度を決定する。
【００５１】
リソース割当処理部１１３は、送信優先度決定部１１２によって決定された優先度に従って、送信バッファ１０６及び１０７に格納されたパケット及び当該パケットに対応付けられた無線リソース量としての送信電力値を読み出す。次に、リソース割当処理部１１３は、読み出したパケットの送信電力を当該パケットに対応付けられた送信電力値に設定することにより、当該パケットに無線リソースを割り当て、送信タイミング決定部１１３へ出力する。
【００５２】
送信優先度決定部１１２及びリソース割当処理部１１３による無線リソース割り当ての詳細な手順については後述する。
【００５３】
送信タイミング決定部１１３は、入力したパケットを所定のタイミングで送信部１１４へ出力する。送信部１１４は、パケットを入力する毎に、当該パケットを送信先の無線端末へ送信する。
【００５４】
次に、無線リソースの割り当て方法を、以下の第１実施例及び第２実施例により説明する。なお、以下においては、適宜、送信バッファ１０６をグループ１、送信バッファ１０７をグループ２と称する。
【００５５】
第１実施例において、送信優先度決定部１１２は、送信バッファ１０６に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値以上の無線端末へ送信される予定のパケットのうち、先頭パケットの滞留時間が滞留時間設定部１１１によって設定された最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０６に格納されたパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当て、最大滞留時間閾値未満である場合には、送信バッファ１０７に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値未満の無線端末へ送信される予定のパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当てる。
【００５６】
図７は、第１実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。送信優先度決定部１１２は、グループ１（送信バッファ１０６）のパケットの最大滞留時間（先頭パケットの滞留時間）が最大滞留時間閾値以上であるか否かを判定する（ステップ１０１）。
【００５７】
グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ１のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ１のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ１０２）。
【００５８】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ１のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ１０３）。
【００５９】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ２（送信バッファ１０７）のパケットに割り当て（ステップ１０４）、その後、一連の動作が終了する。
【００６０】
一方、ステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定した場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ２のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ２のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ１０５）。
【００６１】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ２のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ１０６）。
【００６２】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ１のパケットに割り当て（ステップ１０７）、その後、一連の動作が終了する。
【００６３】
図８は、第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。同図はグループ１にパケット１−１〜１−４が格納され、グループ２にパケット２−１〜２−４が格納されている例である。なお、各パケットの縦方向の長さは、送信時に必要となる送信電力の大きさを示す。
【００６４】
図７のステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定された場合には、図８（ａ）に示すように、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１〜２−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ２のパケット２−１〜２−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１、１−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００６５】
一方、図７のステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であると判定された場合には、図８（ｂ）に示すように、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１〜１−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ１のパケット１−１〜１−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１、２−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００６６】
図９は、従来技術及び第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。図９左側は従来技術の場合であり、パケットの到着順（パケットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの順）に無線リソースである送信電力が割り当てられる。
【００６７】
一方、図９右側は図７のステップ１０１において、グループ１のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定された場合であり、送信時に必要な送信電力が大きいパケットであるグループ２のパケットＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆに無線リソースである送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からこれらグループ２のパケットに割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、送信時に必要な送信電力が小さいパケットであるグループ１のパケットＣに対し、送信電力が割り当てられる。このため、パケットに割り当てられた送信電力が基地局１の最大送信電力値近くになった場合には、送信時に必要な送信電力の小さいパケットに対して送信電力が割り当てられる可能性が従来よりも高まる。このことは、パケットに割り当てられる送信電力を、できるだけ基地局１の最大送信電力値近くまで引き上げることが従来よりも容易であることを意味しており、無線リソースである送信電力を効率的に使用することが可能となる。
【００６８】
このように、第１実施例では、基地局１は、時々刻々と変動する通信中の無線端末１０〜４０の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末１０〜４０を当該無線端末１０〜４０毎の通信品質が平均値以上であるか、未満であるかに応じて２つのグループに分類し、通信品質が平均値以上である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６へ格納し、通信品質が平均値未満である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０７へ格納する。そして、基地局１は、送信バッファ１０６のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０６のパケットに対して、優先的に無線リソースである送信電力を割り当て、最大滞留時間閾値以上でない場合には、送信バッファ１０７のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当てる。
【００６９】
即ち、送信バッファ１０６のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であるような輻輳状態の場合に、滞留しているパケットに対して優先的に送信電力を割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００７０】
また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが多いパケットである送信バッファ１０７のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当て、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットである送信バッファ１０６のパケットに対する送信電力の割り当てを後回しにすることにより、割り当てられる送信電力を、できるだけ基地局１の最大送信電力値近くまで引き上げることが従来よりも容易になり、送信電力を効率的に使用することが可能となる。
【００７１】
次に第２実施例について説明する。第２実施例において、送信優先度決定部１１２は、送信バッファ１０７に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値未満の無線端末へ送信される予定のパケットのうち、先頭パケットの滞留時間が滞留時間設定部１１１によって設定された最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０７に格納されたパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当て、最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０６に格納されたパケット、換言すれば、通信品質が平均値以上の無線端末へ送信される予定のパケットに対して、無線リソースである送信電力を優先的に割り当てる。
【００７２】
図１０は、第２実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。送信優先度決定部１１２は、グループ２（送信バッファ１０７）のパケットの最大滞留時間（先頭パケットの滞留時間）が最大滞留時間閾値以上であるか否かを判定する（ステップ２０１）。
【００７３】
グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ２のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ２のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ２０２）。
【００７４】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ２のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ２０３）。
【００７５】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ１（送信バッファ１０６）のパケットに割り当て（ステップ２０４）、その後、一連の動作が終了する。
【００７６】
一方、ステップ２０１において、グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定した場合には、送信優先度決定部１１２は、グループ１のパケットに対して、最優先で無線リソースを割り当てるように優先度を決定する。リソース割当処理部１１２は、この決定された優先度に従い、グループ１のパケットに対して無線リソースである送信電力を割り当てる（ステップ２０５）。
【００７７】
次に、リソース割当処理部１１２は、残りリソース（基地局１の最大送信電力からグループ１のパケットに割り当てた送信電力を差し引いた残りの送信電力）があるか否かを判定する（ステップ２０６）。
【００７８】
残りリソースがない場合には、一連の動作が終了する。残りリソースがある場合には、リソース割当処理部１１２は、その残りリソースである送信電力をグループ２のパケットに割り当て（ステップ２０７）、その後、一連の動作が終了する。
【００７９】
図１１は、第２実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。同図はグループ１にパケット１−１〜１−４が格納され、グループ２にパケット２−１〜２−４が格納されている例である。なお、各パケットの縦方向の長さは、送信時に必要となる送信電力の大きさを示す。
【００８０】
図１０のステップ２０１において、グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上でないと判定された場合には、図１１（ａ）に示すように、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１〜１−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ１のパケット１−１〜１−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１、２−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００８１】
一方、図１０のステップ２０１において、グループ２のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であると判定された場合には、図１１（ｂ）に示すように、グループ２のパケット（送信時に必要な送信電力が大きいパケット）２−１〜２−４に対し、優先的に送信電力が割り当てられ、基地局１の最大送信電力からグループ２のパケット２−１〜２−４に割り当てられた送信電力を差し引いた残りの送信電力があれば、基地局１の最大送信電力を越えない限りにおいて、グループ１のパケット（送信時に必要な送信電力が小さいパケット）１−１、１−２に対し、送信電力が割り当てられる。
【００８２】
このように、第２実施例では、基地局１は、時々刻々と変動する通信中の無線端末１０〜４０の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末１０〜４０を当該無線端末１０〜４０毎の通信品質が平均値以上であるか、未満であるかに応じて２つのグループに分類し、通信品質が平均値以上である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６へ格納し、通信品質が平均値未満である無線端末へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０７へ格納する。そして、基地局１は、送信バッファ１０７のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上である場合には、送信バッファ１０７のパケットに対して、優先的に無線リソースである送信電力を割り当て、最大滞留時間閾値以上でない場合には、送信バッファ１０６のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当てる。
【００８３】
即ち、送信バッファ１０７のパケットの最大滞留時間が最大滞留時間閾値以上であるような輻輳状態の場合に、滞留しているパケットに対して優先的に送信電力を割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００８４】
また、輻輳状態でない場合には、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットである送信バッファ１０６のパケットに対して、優先的に送信電力を割り当て、送信時に必要な無線リソースが多いパケットである送信バッファ１０７のパケットに対する送信電力の割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して送信電力を割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で送信電力を効率的に使用することが可能となる。更に、送信時に必要な無線リソースが多いパケットである送信バッファ１０７のパケットに対する送信電力の割り当てを後回しにすることにより、送信電力を割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる送信電力の量が少なくなるため、この点においても送信電力の効率的な利用が可能となる。
【００８５】
また、第１実施例及び第２実施例ともに、基地局１が複数の無線端末１０〜４０の通信品質の平均値を考慮して、送信バッファ１０６及び１０７に対応する通信品質の範囲を定めることにより、無線端末１０〜４０を偏りなく２つのグループに分類し、これら無線端末１０〜４０へ送信される予定のパケットを送信バッファ１０６及び１０７に偏りなく格納することができる。
【００８６】
ところで、１の送信バッファに対応するグループ内の無線端末であっても、通信品質には一定の幅があり、同一のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して割り当てる無線リソースの量も一定の幅がある。このため、無線リソースの量が足りないために、グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合でも、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることができる場合がある。以下の第３実施例においては、１のパケットに無線リソースを割り当てることができなかった場合における他のパケットに対する無線リソースの割り当て方法を説明する。
【００８７】
図１２は、第３実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。同図において、ｎは無線リソースが割り当て可能であるか否かをチェックしたパケット数、Ｎは無線リソースが割り当て可能であるか否かのチェック対象となるパケット数、Ｂは送信バッファに格納された全パケット数を示す。また、ｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）は、Ｎ及びＢのうち、小さい方を示す。
【００８８】
リソース割当処理部１１３は、まず内臓するメモリ（図示せず）にｎ＝０を設定する（ステップ３０１）。次に、リソース割当処理部１１３は、ｎがｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）より小さいか否かを判定する（ステップ３０２）。
【００８９】
ｎがｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）より小さい場合には、リソース割当処理部１１３は、対応するパケットに無線リソースを割り当てることができるか否かを判定する（ステップ３０３）。ここで対応するパケットとは、送信バッファ内において、無線リソースの量が足りないために、無線リソースが割り当てられなかったパケットの格納領域から数えてｎ＋１番目の格納領域に格納されたパケットを指す。具体的には、リソース割当処理部１１３は、対応するパケットの送信に必要な無線リソース量が、基地局１が割り当て可能な最大の無線リソース量から割り当て済みの無線リソース量を差し引いた残りの無線リソース量よりも小さい場合には、割り当て可能と判断する。
【００９０】
割り当て可能と判断した場合には、リソース割当処理部１１３は、対応するパケットに対し、無線リソースを割り当て（ステップ３０４）、ｎに１を加えた値を新たなｎとして内蔵するメモリに格納する（ステップ３０５）。その後、ステップ３０２以降の動作が繰り返される。
【００９１】
そして、ステップ３０２において、リソース割当処理部１１３が、ｎがｍｉｎ（Ｎ，Ｂ）になったと判定された場合、換言すれば、無線リソースが割り当て可能であるか否かのチェック対象となる全てのパケット、あるいは送信バッファに格納された全てのパケットについて、無線リソースを割り当て可能であるか否かを判定し終わった場合には、一連の動作が終了する。
【００９２】
なお、無線リソースが割り当て可能であるか否かのチェック対象となるパケット数Ｎが大きいほど、リソース割当処理部１１３は、チェック時間を要し、送信の遅延時間が長くなる。従って、Ｎの値は、システムやアプリケーションのリアルタイム性等に応じて決定されることが好ましい。なお、Ｎの値を送信バッファに格納可能なパケット数にすれば、リソース割当処理部１１３は、送信バッファ内の全てのパケットについて無線リソースが割り当て可能であるか否かを判定することになる。また、Ｎの値を０にすれば、リソース割当処理部１１３は、無線リソースが割り当て可能であるか否かの判定を行わないことになる。
【００９３】
このように、無線リソースの量が足りないために、グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合には、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることにより、無線リソースを一層効率良く利用することが可能となる。
【００９４】
なお、上述した実施形態では、通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた２つのグループの何れかに分類したが、３つ以上のグループに分類する場合にも、本発明を適用することができる。
【００９５】
上記実施形態において、滞留時間設定部１１１がパケット滞留時間設定手段に対応し、通信品質測定部１０２が通信品質測定手段に対応し、パケット分類部１０５が無線端末分類手段に対応する。また、最大滞留時間測定部１０８及び１０９が滞留時間測定手段に対応し、送信優先度決定部１１２及びリソース割当処理部１１３が無線リソース割り当て手段に対応する。更に、品質範囲設定部１０４が通信品質範囲設定手段に対応する。
【発明の効果】
【００９６】
上述の如く、本願発明は、時々刻々と変動する通信中の無線端末の通信品質を測定して、この測定した通信品質に基づき、無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、最大限の無線リソースを割り当てても、当該基地局内にパケットが滞留してしまうような輻輳状態においては、滞留しているパケットに対して優先的に無線リソースを割り当てることにより、遅延を防止し、無線端末の要求品質に応じた送信制御を行うことができる。
【００９７】
また、輻輳状態でない場合には、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、使用される無線リソースの量が、基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量近くになった場合に、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てが行われる可能性が高まるため、使用される無線リソースの量を基地局が割り当て可能な最大の無線リソース量にできるだけ近づけることが容易になり、この意味において無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【００９８】
また、輻輳状態でない場合には、通信品質の高いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが少ないパケットに対する無線リソースの割り当てを優先し、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケット、換言すれば、送信時に必要な無線リソースが多いパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、できるだけ多くのパケットに対して無線リソースを割り当てることができるため、送信パケット数を増加させ、スループットを向上させるという点で無線リソースの効率的な利用が可能となる。更に、通信品質の低いグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対する無線リソースの割り当てを後回しにすることにより、無線リソースを割り当てるまでの間に通信品質の改善を期待でき、通信品質が改善した場合には、割り当てる無線リソースの量が少なくなるため、この点においても無線リソースの効率的な利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャにおけるトラヒックタイプと優先度との対応関係を示す図である。
【図２】 Ｄｉｆｆｓｅｒｖアーキテクチャを採用した移動通信システムの構成例を示す図である。
【図３】 従来技術における送信バッファ内のパケットの一例を示す図である。
【図４】 従来技術におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図５】 本発明の実施形態に係る移動通信システムの構成例を示す図である。
【図６】 本発明の実施形態に係る基地局の構成例を示す図である
【図７】 第１実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。
【図８】 第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図９】 従来技術及び第１実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図１０】 第２実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。
【図１１】 第２実施例におけるパケット送信に必要な送信電力と基地局の最大送信電力との関係を示す図である。
【図１２】 第３実施例における無線リソースの割り当て手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 基地局
１０、２０、３０、４０ 無線端末
１０１ 受信部
１０２ 通信品質測定部
１０３ 送信電力決定部
１０４ 品質範囲設定部
１０５ パケット分類部
１０６、１０７ 送信バッファ
１０８、１０９ 最大滞留時間測定部
１１０ 要求品質取得部
１１１ 滞留時間設定部
１１２ 送信優先度決定部
１１３ リソース割当処理部
１１４ 送信タイミング決定部
１１５ 送信部
Claims (10)
- パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から複数の無線端末のそれぞれへ送信されるパケットに対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法において、
前記基地局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定し、
通信中の無線端末の通信品質を測定し、
前記測定した通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、
前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定し、
第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であった場合には、該第１のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、
第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上でなかった場合には、通信品質の低い第２のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てることを特徴とする無線リソース割り当て方法。 - パケット通信を行う無線通信システムにて、基地局から複数の無線端末のそれぞれへ送信されるパケットに対して無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て方法において、
前記基地局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定し、
通信中の無線端末の通信品質を測定し、
前記測定した通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類し、
前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定し、
第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であった場合には、該第１のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、
第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上でなかった場合には、通信品質の高い第２のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てることを特徴とする無線リソース割り当て方法。 - 請求項１又は２に記載の無線リソース割り当て方法において、
前記グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合に、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることを特徴とする無線リソース割り当て方法。 - 請求項１乃至３の何れかに記載の無線リソース割り当て方法において、
前記複数の無線端末の通信品質の平均値に基づいて、前記各グループに対応する通信品質の範囲を定めることを特徴とする無線リソース割り当て方法。 - 請求項１乃至４の何れかに記載の無線リソース割り当て方法において、
前記無線端末の通信品質は、該無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、該無線端末における受信品質、該無線端末における受信誤り率、該無線端末におけるスループット及び該無線端末におけるパケットロス率の何れかであることを特徴とする無線リソース割り当て方法。 - パケット通信を行う無線通信システムにて、複数の無線端末のそれぞれへ送信するパケットに対して無線リソースを割り当てる基地局において、
自局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定するパケット滞留時間閾値設定手段と、
通信中の無線端末の通信品質を測定する通信品質測定手段と、
前記測定された通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類する無線端末分類手段と、
前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定するパケット滞留時間測定手段と、
第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であった場合には、該第１のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上でなかった場合には、通信品質の低い第２のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てる無線リソース割り当て手段と、
を備えることを特徴とする基地局。 - パケット通信を行う無線通信システムにて、複数の無線端末のそれぞれへ送信するパケットに対して無線リソースを割り当てる基地局において、
自局におけるパケットの滞留時間の閾値を設定するパケット滞留時間閾値設定手段と、
通信中の無線端末の通信品質を測定する通信品質測定手段と、
前記測定された通信品質に基づいて、前記通信中の無線端末を通信品質に応じた複数のグループの何れかに分類する無線端末分類手段と、
前記各グループ毎に、該グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットの滞留時間を測定するパケット滞留時間測定手段と、
第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上であった場合には、該第１のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当て、第１のグループについて測定されたパケットの滞留時間が前記設定したパケットの滞留時間の閾値以上でなかった場合には、通信品質の高い第２のグループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを優先的に割り当てる無線リソース割り当て手段と、
を備えることを特徴とする基地局。 - 請求項６又は７に記載の基地局において、
前記無線リソース割り当て手段は、前記グループ内の無線端末へ送信される予定のパケットに対して無線リソースを割り当てることができなかった場合に、同一グループ内の無線端末へ送信される予定の他のパケットに対して無線リソースを割り当てることを特徴とする基地局。 - 請求項６乃至８の何れかに記載の基地局において、
前記複数の無線端末の通信品質の平均値に基づいて、前記各グループに対応する通信品質の範囲を定める通信品質範囲設定手段を備えることを特徴とする基地局。 - 請求項６乃至９の何れかに記載の基地局において、
前記無線端末の通信品質は、該無線端末へのパケットの送信時に必要な電力、該無線端末における受信品質、該無線端末における受信誤り率、該無線端末におけるスループット及び該無線端末におけるパケットロス率の何れかであることを特徴とする基地局。
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